果蔬拮抗菌生物保鮮技術
我國果蔬產后損失率達17%-22%,年損耗約2.76億噸,已成為制約農業現代化發展的重要瓶頸,高效保鮮技術是滿足農產品產后流通需求的核心保障。當前綠色保鮮成為行業趨勢,拮抗保鮮技術憑借靶向抑菌、維持微生態平衡的獨特優勢,成為生物保鮮領域的重要發展方向。我院加工所農產品產地初加工科技創新團隊(果蔬品質保持方向)聚焦易腐果蔬采后保鮮需求,開展拮抗菌生物保鮮技術及產品的研發工作。主要技術內容如下:
1.探明乳酸菌抑制果蔬采后發病的機制。針對以乳酸菌為典型代表的食源拮抗菌抑菌機理不清,采用微生物組學技術,研究乳酸菌與果蔬表面微生物菌群的動態變化規律,闡明乳酸菌調控并抑制果蔬表面細菌和真菌的先后順序,為果蔬發病爭取一定的“窗口期”,延緩果蔬發病進程。
2.靶向篩選適用乳酸菌拮抗菌株。針對乳酸菌拮抗菌抑菌效果靶向性不強、受環境影響大等問題,采用體外分離技術,分離果蔬表面有害細菌和發酵食品中的乳酸菌,明確各類果蔬表面可爭取“窗口期”的細菌菌屬和靶向乳酸菌,采用體外抑菌技術和脅迫技術,研究環境脅迫下乳酸菌對果蔬表面有害細菌和真菌的抑菌能力。GHY-1對腸桿菌的抑菌能力可達90%,且在121℃下處理5min抑菌能力仍可達到68%,同時光照和有機溶劑對抑菌性無影響。
3.開發易腐果蔬采后乳酸菌病害拮抗防控技術。針對果蔬表面微生物種類差異較大的問題,在1和2的研究基礎上,通過果蔬體內實驗,研究不同濃度和處理方式對果蔬保鮮規律的影響,明確乳酸菌的使用劑量與方式。采后一次性噴施100ul 105 cfu/ml GHY-1菌液到芒果表面,可將發病率下降70%,貯藏期延長20%,且芒果的內在品質不發生變化。

圖1 不同濃度的GHY-2水溶劑對芒果的保鮮效果及對芒果活性氧代謝影響的機制圖
4.開發適宜易腐果蔬抑菌保鮮的產品。針對乳酸菌在果蔬保鮮產品載體上適配性差的問題,探討乳酸菌與殼聚糖、粘膠纖維、碳酸鈣、pp等不同載體復合能力,創新研發適用不同場景果蔬保鮮產品(水劑、水刺纖網保鮮墊、乳酸菌保鮮盒),并通過測定產品的抑菌性、透氧量、透二氧化碳量和透水蒸氣率等指標,評價產品的性能。同時通過果蔬體內實驗,進一步評價不同產品對果蔬的保鮮效果。0.5mg/l GHY-1與1%殼聚糖復配可形成一層穩定的膜層,膜層性能可以滿足芒果正常的生理代謝,貯藏12天可減少表面菌數為2.7log cfu/ml。

圖2 拮抗菌劑系列產品
依托該項技術,申請了“十四五”重點研發項目、廣西壯族自治區省級項目、亞合國際項目及“一帶一路”國際合作項目,其中“十四五”重點研發項目和廣西壯族自治區省級項目已獲批;申請發明專利6項,授權發明專利2項;以第一/通訊作者發表SCI/EI6篇,中文核心5篇;該技術作為2025“農業農村部農創微課堂”平臺進行宣傳推介。歡迎感興趣的企業與我院合作,共同開展成果轉化。




